□ 本报记者 付朝欢

□ 实习记者 安 宁

一个翱翔天际，一个深潜海底，在2019年世界机器人博览会上，“飞鸟”与“鱼”的距离不再遥远。自然界的生物在千百万年的漫长进化过程中，给出很多科技难题的绝妙解决之道，人类从中汲取灵感，仿生学技术应运而生。

如何像鸟类一样仅凭翅膀的肌力爬升和飞翔？如何像变色龙舌头一样包裹并抓取物体？如何像鲨鱼一样在海底实现上浮下潜？本届机器人博览会上的几件仿生机器人展品颇具看点。

为工业生产提供柔性化方案

“3，2，1！”德国费斯托（FESTO）公司展台前人头攒动，主持人带领现场观众倒计时后，一只银白色的飞鸟从工作人员手中一飞而起，在观众的惊呼声中，只见它时而旋转，时而振臂，足足飞行了一分钟后才飞回到工作人员手中。

据费斯托公司工作人员介绍，这只智能飞鸟从银鸥中汲取灵感，可自主地起飞、飞翔和着陆，没有额外的驱动机构。通过优化轻量化碳纤维结构，使得翼展2米的身躯总重量只有450克，仅通过拍打翅膀就能前进和爬升，功耗仅为25瓦，是一种高性能、超轻型飞行模型。

除了智能飞鸟外，费斯托公司展台右侧的柱形水箱中，一只仿生水母正优雅自如地在水中翩翩起舞。据介绍，这只仿生水母完全复刻自然界中水母的运动方式，由一个透明的半球、一个中央防水机身以及八条用于推进的触手组成。每条触须采用鳍状结构设计，这种设计灵感来自“鱼鳍效应”——一旦侧翼受到压力作用，几何结构会使其自动朝作用力的反方向弯曲。

这个仿生水母模型具体有哪些工业应用场景？该公司工作人员告诉记者，水母触须的鳍状结构可以转化成自适应抓手手指DHAS，能够自适应物体的形状实现贴合抓取，安全地抓取易碎和不规则形状的物体，不至于产生破裂。目前，自适应抓手手指DHAS已经在食品工业中得到应用，如水果及蔬菜分类。

费斯托公司还展示了自适应抓手DHEF，它的设计灵感则来自于变色龙舌头。在接触到昆虫之前，变色龙舌头中央向后拉伸，而边缘继续向前移动，由此，可匹配各个猎物的外形和大小，并且可以牢固包裹。自适应抓手DHEF的重要组成部分是一个仿照变色龙的舌头设计的、略微过压填充的硅胶帽盖，可根据物体外型灵活地进行翻转，由此包裹并抓取物体。通过使用比例阀进行相应控制，可实现对多个物体的抓取，例如盒子中的螺丝。

“这两款自适应抓手得到了很好的市场反馈，已实现批量化生产。”接受记者采访的这位工作人员坦言，仿生学更大的魅力在于，为未来自动化解决方案创造了新的空间。“工业4.0是当前自动化领域的主要发展趋势，相比于标准化的工业生产，柔性化、定制化生产将成为未来趋势，这就对抓手提出了更高的要求，要能抓取不同形状、大小、材质的物体。”

提高水下侦察追踪隐蔽性

在特种机器人展区，也可以看到仿生学技术的应用。博雅工道（北京）机器人科技有限公司是一家位于亦庄经济开发区的高新技术企业，所展示的黑色仿生鲨鱼无人潜水器也吸引了很多观众驻足围观。

据博雅工道展台工作人员张瀛介绍，这款ROBO-SHARK仿生鲨鱼无人潜水器采用三关节仿生尾鳍作为唯一动力源，代替传统螺旋桨推进器，续航能力能够达到螺旋桨机器人的两倍到三倍，具有低功耗、长续航、速度快、低噪音、操控灵活等特点。同时，采用人造鱼鳔技术，实现设备的上浮下潜，具有定点悬停、定深巡游等多种运动功能，大大增强了其操控性。

“外壳采用薄膜震动型吸声结构，能够实现水下低噪音工作。”张瀛透露，这一技术运用到军工领域，大大提高了设备的隐蔽性。此外，外壳具有较强的扩展性和承载能力，可搭载水下通讯、搜索及检测传感器，适用于长时间的水下巡游、水下科考、水下监测、水下追踪、水下搜寻、水下勘察、地貌测绘等任务。

“鱼类是靠侧线系统感知环境，”张瀛说，“我们给产品增加了侧线系统，不会打扰到水下的自然生物。此前，我们将一款小型的仿生鱼机器人投入北大未名湖，通过水下拍摄，可以看到湖中的小鱼很自然地将其视作同类，还有小鱼追着它游动。”

虽然目前市面上的水下机器人种类繁多，但由于水下机器人具有技术难度大、研发周期长、生产工艺复杂等特点，往往价格高昂且使用极其复杂。

张瀛告诉记者，公司以北大工学院十余年水下装备技术成果为基础，自主研发了多款拥有不同功能、适用于不同场景的海洋智能装备，打破了传统技术思路，充分利用仿生学等技术优势，在提高机器人续航时间、提升良品率、降低使用门槛等方面都取得了巨大突破。据称，目前该公司有国内外相关技术专利百余项，在水声通讯领域拥有垄断技术。

“公司最初选址在海淀区，后来才搬到亦庄经济开发区，在这边发展觉得非常踏实。”张瀛坦言，亦庄经济开发区经过多年的建设，形成了产业集群化发展的良好态势，机器人和装备制造等主导产业引领创新前沿。